Log In
Home
April 17, 2005
Offline
Corsair har mest för egen räkning gjort tester i sitt labb på olika heatspreaders för ramminne. Testerna gjordes primärt efter att man blivit fundersamma på konkurrenten OCZ Technologys nya OCZ XTC heatspreaders som enligt dess specifikationer inte borde vara en optimal lösning, trots OCZs marknadsföring. Corsair tog en OCZ XTC-modul och testade att överklocka den i sitt originalutförande, sedan testade man samma modul med två av Corsairs heatspreaders och även helt utan heatspreader. Resultaten skickade man ut i en rapport till olika medier och på Legit Reviews har man nu publicerat denna artikel. Detta är onekligen en artikel som ska tas med en onormalt stor nypa salt med tanke på källan, men det är trots allt intressant läsning för den som undrar över hur stor skillnad effektiv minneskylning ger.
December 2, 2004
Offline
Vill bara poängtera att testet är utfört utan fläktar. Det är enda enledningen till att de kommer fram till att heatspreaders är bättre än utan någonting alls.
Corsairs källa, Micron, har också fel angående vilket sätt att transportera värme som är effektivast. Det är under alla förutsättningar forced convection, eller påtvingad konvektion som det heter på svenska. Det innebär att man låter en fluid, t.ex. luft, strömma över föremålet som ska kylas. Med andra ord sätter en fläkt över.
Det effektivaste sättet att kyla sina minnen är helt klart med en fläkt ovanför dom, men utan heatspreaders.
January 13, 2004
Offline
Raufen vad dillar du om? 😛 Självklart (eller ja kanske inte självklart) är det bättre med heatspreaders. Ökad värmeöverföringsyta => ökad värmetransport. Q = h*A*dT. Av exakt samma anledning som man sätter flänsar på bl.a. CPU. Men du verkar tro att heatspreaders har en isolerande effekt 😉
Påtvingad konvektion + heatspreaders => ökad h + ökad A => optimalt. Flänsar är alltid bättre än inga flänsar.
edit: angående ditt påstående om att påtvingad konvektion alltid är bäst så kan jag bara säga att det inte är sant 🙂
December 2, 2004
Offline
Boomhauer wrote: Raufen vad dillar du om? 😛 Självklart (eller ja kanske inte självklart) är det bättre med heatspreaders. Ökad värmeöverföringsyta => ökad värmetransport. Q = h*A*dT. Av exakt samma anledning som man sätter flänsar på bl.a. CPU. Men du verkar tro att heatspreaders har en isolerande effekt 😉
Påtvingad konvektion + heatspreaders => ökad h + ökad A => optimalt. Flänsar är alltid bättre än inga flänsar.
sådana gymnasiefysikformler är farliga att använda utan djupare kunskap om vad deras gränser för giltighet är osv. t.ex. är h-värdet ingenting man bara "får" givet utan i verkligheten ska det räknas ut på ganska komplicerad väg. h-värdet påverkas bl.a. av att varje gång värme ska gå från ett ämne till ett annat tillkommer ett motstånd, det är detta motstånd som gör att kylning alltid är som effektivast genom direkt påtvingad konvektion.
ett sätt att förklara det på är att förr eller senare måste värmen ledas bort genom konvektion. antingen direkt vid minnena, eller vid heatspreadern. då är det ganska självklart att göra det direkt vid minnena. tar man bort värmen är den ju borta!
January 13, 2004
Offline
Raufen wrote: [quote=Boomhauer]Raufen vad dillar du om? 😛 Självklart (eller ja kanske inte självklart) är det bättre med heatspreaders. Ökad värmeöverföringsyta => ökad värmetransport. Q = h*A*dT. Av exakt samma anledning som man sätter flänsar på bl.a. CPU. Men du verkar tro att heatspreaders har en isolerande effekt 😉
Påtvingad konvektion + heatspreaders => ökad h + ökad A => optimalt. Flänsar är alltid bättre än inga flänsar.
sådana gymnasiefysikformler är farliga att använda utan djupare kunskap om vad deras gränser för giltighet är osv. t.ex. är h-värdet ingenting man bara "får" givet utan i verkligheten ska det räknas ut på ganska komplicerad väg. h-värdet påverkas bl.a. av att varje gång värme ska gå från ett ämne till ett annat tillkommer ett motstånd, det är detta motstånd som gör att kylning alltid är som effektivast genom direkt påtvingad konvektion.
ett sätt att förklara det på är att förr eller senare måste värmen ledas bort genom konvektion. antingen direkt vid minnena, eller vid heatspreadern. då är det ganska självklart att göra det direkt vid minnena. tar man bort värmen är den ju borta!
Först och främst behöver du inte förklara nåt av detta, jag tycker nog att jag har rätt bra koll på det då jag läst strömningsmekanik och värmeöverföring det senaste halvåret samt att jag just nu läser en kurs i elektronikkylning. Föreläsaren skrev sin phd om just flänsar. När jag sa att påtvingad konvektion inte alltid är bästa sättet att föra bort värme syftade jag på bl.a. fallfilm, kondensation och ledning. Lite overkill kanske men iaf sant 🙂 Att det är komplicerat att räkna ut h får stå för dig 😉 Hur som helst står jag fast vid att flänsar är bättre än inga flänsar även vid påtvingad konvektion av ovan nämnda anledning och hänvisar återigen till ovan nämnda ekvation samt upprepar att heatspreaders inte har någon isolerande effekt vare sig det är egenkonvektion eller påtvingad.
Enligt dig vore det ju bättre att montera bort kylflänsen på CPUn och bara låta fläkten blåsa rakt på. De flesta av oss kan nog ganska snabbt räkna ut att resultatet av att göra så är ett "poff", lite rök samt att dioden på skärmen börjar blinka.
Flänsen leder i sig förvisso till en ökad termisk resistans, men eftersom det är aluminium eller koppar det handlar om så är det bara fråga om någon procent eftersom den termiska resistansen vid konvektion till luft redan är mycket större än den i ledning mellan metaller (Termiska resistansen för ett h-värde på 20W/m2K motsvarar en 10m tjock aluminiumklump). Arean däremot ökade med 95% på en heatspreader i testet. Dubbel area ger visserligen inte dubbelt så stort värmeövergångstal, vilket du påpekade då h är beroende av detta i form av en ökad termisk gränsskiktstjocklek pga av den ökade arean (Flänsar kan dock konstrueras för att bryta ner detta gränsskikt och antagligen rent av öka h flerfaldigt men det är inget jag går vidare på här). Jag påstår dock att det inte på långa vägar kompenserar för den stora ökningen av Q, vilket den större arean leder till.
Just ditt argument om att det är bättre att ta bort värmen vid minnena istället för att ta bort den via heatspreadern är en extremt grov förenkling som baseras på, jag vet inte vad.
edit: ber om ursäkt ifall det blev väl rörigt, men det kan vara svårt att sammanfatta och det orkar jag inte lägga någon större tid på för att vara ärlig 🙂
December 2, 2004
Offline
mycket att svara på men jag har inte heller tid eller ork att besvara allt 🙂
jag vet ingenting om fallfilm och det finns säkerligen specialfall då ledning kan vara bättre än konvektion men så är inte fallet för heatspreaders för minnen.
För det första har du strålning som dels direkt kommer reflektera tillbaka en del av värmestrålningen minnena "sänder ut". dels kommer heatspreadersen också själva stråla mot minnets pcb där, enligt corsairs rapport den största delen av värmen från minneschipen tar vägen.
Du måste också ta hänsyn till att minnet inte leder värmen direkt ifrån minneschipen till aluminiumen. däremellan sitter en "värmeledande tejp". vi vet ju alla hur "värmeledande" den är. där snackar vi termisk resistans :blink:
En annan faktor är att heatspreaders för minnen inte ger en särskilt stor areaökning.
Det jag påstår gäller för cpu också. men som du borde förstå räcker det inte med en 80mm fläkt här. med tanke på den höga effekten och lilla arean skulle det behövas ett mycket högre luftflöde, typ tryckluft. detta är självklart inte rimligt för användning men det är ju principen som du drog upp.
till sist kan jag ju nämna att mina påståenden inte bara bygger på teorier. jag har själv haft ett par bh-5 minnen som det satt heatspreaders på från början. efter jag tog av dem klockade minnena 2 MHz högre med samma fläkt som kylning och vid samma rumstemp. detta är inte bara ett godtyckligt resultat utan jag var en ganska seriös 3dmark-benchare på den tiden med god koll på hårdvara. det var alltså ingen slump att de klockade högre utan HS.
en sista sak. formeln du nämner (Q = h*A*dT) är inte särskilt relevant i det här fallet. Q, dvs värmen som genereras av minnena, försvinner ju. det handlar inte om ett fall där den som har högst h*a*dT vinner. ALL värme genererad av minnena först bort från dom. dvs Q är lika för båda fallen, annars skulle minnena bli oändligt varma. det handlar om vilket sätt som gör det snabbast. det är jag helt övertygad om att konvektion gör!
det finns säkert fall där konvektion inte är bäst, men så är inte fallet för minnen och heatspreders.
January 13, 2004
Offline
Jag vet inte var du får din information från men
1. Värmen överförs först och främst via ledning till heatspreadern.
2. Den största delen av värmen som försvinner in i PCBn gör det genom ledning i de pins minnena sitter fast i.
3. Ledning >> Strålning.
4. För påtryckt konvektion gäller även Konvektion >> Strålning.
5. Du tror att bara för att den termiska resistansen i den värmeledande tejpen är högre än den för aluminiumet i heatspreadern så är den jättehög verkar det som. Det är ändå inget jämfört med konvektionens och strålningens resistans.
6. Det kan omöjligt stråla från heatspreadern ner på PCBn eftersom PCBn är varmare än spreadern. (PCBs leder värme rätt bra). Och även om heatspreadern kanske skulle bli nån grad varmare än PCBn är det ändå försumbart.
7. Du struntar återigen i newtons avkylningslag och tror att bara för att luften interagerar med minneschipsen direkt istället för genom en fläns är det bättre. Det är ren humbug! Q = h*A*dT gäller!
December 2, 2004
Offline
Boomhauer wrote: Jag vet inte var du får din information från men
1. Värmen överförs först och främst via ledning till heatspreadern.
2. Den största delen av värmen som försvinner in i PCBn gör det genom ledning i de pins minnena sitter fast i.
3. Ledning >> Strålning.
4. För påtryckt konvektion gäller även Konvektion >> Strålning.
5. Du tror att bara för att den termiska resistansen i den värmeledande tejpen är högre än den för aluminiumet i heatspreadern så är den jättehög verkar det som. Det är ändå inget jämfört med konvektionens och strålningens resistans.
6. Det kan omöjligt stråla från heatspreadern ner på PCBn eftersom PCBn är varmare än spreadern. (PCBs leder värme rätt bra). Och även om heatspreadern kanske skulle bli nån grad varmare än PCBn är det ändå försumbart.
7. Du struntar återigen i newtons avkylningslag och tror att bara för att luften interagerar med minneschipsen direkt istället för genom en fläns är det bättre. Det är ren humbug! Q = h*A*dT gäller!
du säger att man kan bortse från allt jag räknar upp utan att komma med argument. heatspreadern kommer stråla mot pcbn, som jag vet att du är mycket väl medveten om strålar alla saker som har en temp över 0K. heatspreaderns strålning jämfört med omgivningen kommer ha betydelse eftersom synfaktorn är >> än omgivningens synfaktor. dvs omgivningens strålning är försumbar. dvs. ingen strålning mot minnet vid direkt konvektionskylning, och ingen strålning som minnet sänder ut reflekteras tillbaka mot pcbn.
vid kylning med HS kommer nettoflödet mycket riktigt gå till heatspreadern men eftersom flödet går åt två håll här kommer det medföra en försämrad nedkylning.
du har tydligen ingen större erfarenhet av hur kylning fungerar i praktiken för en dator. du säger att den termiska resistansen i värmeledande tejp är liten! alla som nån gång gått från en billig värmeledande pasta på processorn till arctic silver eller liknande vet att det finns flera grader att tjäna bara på ett sådant byte. de flesta vet också att värmeledande tejp är mycket sämre än den billiga pastan.
kylning i praktiken är något jag stor erfarenhet av då jag har prövat de flesta kylningssätten så som luft, vatten, kompressor och torris.
återigen så gäller självklart Q = h*A*dT men återigen har den ingen relevans. den säger bara hur mycket mycket värme som bortförs. ingenting om hur varma minneschipen är då lika mycket värme bortförs i båda fallen.
jag ska bort i helgen så jag får se om jag svarar när jag kommer hem. det känns som vi har "made our point" och att ingen kommer övertyga den andre. synd att jag inte har kvar ett par minnen med HS för då hade jag kunnat testa det på riktigt...
September 15, 2002
Offline
Klart det är bättre med heatspreaders om de är seriöst tillverkade och monterade. Det du skrev om att det klockade bättre utan dem på dina bh-5 beror självklart på att de var dåliga och med taskig värmeledare i mellan. Säger sig själv om man ser på dem, de är inte mycket större yta på desssa heatspreaders än på själva minnerna, det är väl mest där för att de ska se speciella ut. Det var väl vad Corsair ville visa att OCZ's minneskylare inte var så bra som påtalades.
Behövs inga formler för detta resonemang bara lite sunt förnuft.
December 30, 2004
Offline
Jag vet inte vem av er som har rätt, men på just minnen är det sämmre med HS.
Både pga den isolerande tejpen och den lilla arean på HSen, det blir inte heller bättre av att dom ofta är blanka.
Den mest troliga anledningen till att så kallade "entiuast" minnen har HS är för att dom ofta tas ut och in, och HSen skyddar mot både ESD och slag och liknande.
Och att ta lös skiten är inte heller kul, speciellt utan att det syns, då en "warranty woid" lapp ofta sitter över en av flärparna som håller fast metallen, och såklart tejpen, som är upp mot en mm. Jag gjorde ett halvhjärtat försök på minna gamlma minnen att ta bort HSen, men jag klarade det inte utan att kyla ner dom eller liknande.
OCZas nya HS är bara för att se snygga ut, men dom kan vara bättre pga att det är hål i dom där luften kan komma ner mot chippen.
Det där testet var inte heller att lita på, självklart kommer inte OCZ vinna, och verkligen inte utan för den delen, om det utförs av Corsair
January 13, 2004
Offline
Det är ju ganska intressant egentligen hur praktik och teori verkar mötas. Dock skulle jag gärna se att det handlade om lite mer än 2MHz vid ett tillfälle. Vatten, kompressor och torris är du säkert väldigt duktig på men det har ju inget med detta att göra.
vid kylning med HS kommer nettoflödet mycket riktigt gå till heatspreadern men eftersom flödet går åt två håll här kommer det medföra en försämrad nedkylning.
Som jag sade innan gäller vid påtryckt konvektion att h_konvektion >> h_strålning. Speciellt med tanke på att dT_HS-luft kommer vara större än dT_HS-PCB.
För övrigt har jag inte sagt något direkt om hur bra tejpen leder, bara att den termiska resistansen genom den << termiska resistansen vid påtryckt konvektion. Varför påstår jag det? Jo även om man lägger nåt extremt sunkigt mellan minnet och flänsen, säg 20W/mK och sedan slafsar på en hel mm tjockt lager så kommer U-värdet för smeten i sig att ligga på 20.000W/m2K. Påtryckt konvektion då? Jag skulle bli extremt imponerad om du ens kommer i närheten av 100W/m2K. Adderar man dessa hamnar man på 99.5W/m2K. Jag menar inte att du inte kan räkna själv utan vill bara förtydliga.
formeln du nämner (Q = h*A*dT) är inte särskilt relevant i det här fallet. Q, dvs värmen som genereras av minnena, försvinner ju. det handlar inte om ett fall där den som har högst h*a*dT vinner. ALL värme genererad av minnena först bort från dom. dvs Q är lika för båda fallen, annars skulle minnena bli oändligt varma. det handlar om vilket sätt som gör det snabbast. det är jag helt övertygad om att konvektion gör!
För att ta exemplet i ovannämnda recension ser vi ju att HS är väldigt platt, vilket ger en väldigt låg fördelning mellan volym/area. k för aluminium är högt och även U för pastan är högt relativt h. Sammantaget innebär det att temperaturen i HS kan betraktas som homogen (lågt Biot-tal, Bi = h*V/(A*k)). Det i samband med en >relativt< god ledningsförmåga mellan minne och HS innebär att HS kommer ha i stort sett samma temperatur som minnets yta. HS ger en ökad area, medan Q är konstant, liksom h. Med det i bakhuvudet tar vi en till titt på avkylningslagen, Q = h*A*dT och ser att ovanstående resonemang innebär ett minskat dT 😉
Det jag påstår gäller för cpu också. men som du borde förstå räcker det inte med en 80mm fläkt här. med tanke på den höga effekten och lilla arean skulle det behövas ett mycket högre luftflöde, typ tryckluft. detta är självklart inte rimligt för användning men det är ju principen som du drog upp.
Alltså måste man blåsa som faen för att uppnå samma effekt som man kan få av en kylfläns med normalt luftflöde. Vilken slutsats kan man dra av det?
edit: tankevurpa av mig 
fixat nu
December 2, 2004
Offline
du påstår att genom att sänka dT så blir kylningen bättre, och att den sänkningen ska göras genom att öka arean som avkyls med hjälp av en stor HS. varför då inte ta en oändligt stor bit mineralull (isolering) och använda det som kylfläns? så länge arean är tillräckligt stor så kommer det ju bli jättebra! 🙄
Det handlar inte bara om area och totalt värmemotstånd, det handlar om hur temperatur-avståndsprofilen blir. ju snabbare temperaturen sjunker med avståndet till minnet desto kallare kommer minnet att bli.
vid kylning med HS kommer temperaturminskningen vid tejpen mellan minnet och HSen vara väldigt liten och sedan kommer i princip all temp.minskning ske i HSen. vid kylning med direkt konvektion kommer temperaturminskningen ske närmre minnet.
om det du förespråkar skulle stämma skulle det inte finnas en marknad för vattenkylning idag. inom vattenkylning strävar man efter att ha så tunn tjocklek på kylblockets bottenplatta som möjligt, just för att få kylningen så nära värmekällan som möjligt. Det allra effektivaste är, som det har experimenterats med ett par gånger, att inte ha en bottenplatta alls, utan vattnet har direkt kontakt med processorkärnan. dvs. just det jag påstår är effektivast. fluiden ska ha direkt kontakt med värmekällan!
skulle det du påstår stämma skulle det alltså vara bättre med en stor kylfläns istället för vattenkylning...ditt argument med större area osv. igen...det vet vi att så är inte fallet.
utvecklingen för luftkylning har gått mot större och större kylflänsar de senaste åren men de kommer ändå inte i närheten av vattenkylning. hur kan det komma sig tror du?
dessutom vet alla som provat de designmässigt identiska luftkylarna från thermalright: XP90 och XP120, att den större modellen ger sämre kylning än den mindre om en kraftig fläkt används. hur kan det komma sig, större area är ju bättre än mindre?
svaret är helt enkelt att värmen ska tas bort så nära källan som möjligt!
January 13, 2004
Offline
Raufen min käre antagonist 😀 Har väntat med spänning på ditt svar 🙂
Först och främst så handlar det inte om att göra kylningen (UA-värdet) bättre genom att sänka dT. Det handlar om att sänka dT genom att göra kylningen bättre, vilket förstås innebär en sänkning av minnestempen. Kommentaren om isolering tänker jag inte bry mig om att kommentera 😉
Ju snabbare temperaturen sjunker med avståndet i temp-avståndsprofilen desto större är ju faktiskt den termiska resistansen. Och därför kommer temperaturprofilen över tejpen att vara relativt brant (alltså kommer temperaturminskningen över tejpen vara relativt stor) om den nu är så dålig som du säger 😉 Vilket förstås är dåligt.
Angående vattenkylning så har vatten väldigt annorlunda ämnesdata där den kanske viktigaste skillnaden är dess k-värde, vilket i sin tur leder till ett avsevärt högre h-värde än för luft. Därmed är inte längre skillnaden mellan ledning och konvektion lika stor och det är fullt möjligt att man inte tjänar på att sätta flänsar på ett vattenkylblock (Rent hypotetiskt skulle anledningen till att inte sätta tunna "fins" på blocket även kunna vara att tryckfallet blir för stort med vatten. Eller att strömningen inte blir tillräckligt turbulent). Jag har väl aldrig sagt att bottenplattan ska vara nåt annat än tunn? Som jag sade i ett tidigare inlägg så var det enbart positivt att även HS var tunn. Detsamma gäller även för de "fins" som en fläns delvis är uppbyggd av. Tunnt = bra, alltid. Större area är dock inte detsamma som tjockare material.
Angående XP90 och XP120 så är ju den större gjord i aluminium, vilket bara har halva k-värdet jämfört med koppar, vilket XP90 i sin tur är gjord av. XP120 behöver den större arean för att kompensera för detta.
1 Guest(s)
